二、填空题
1•两个构件直接接触而又能产生一定相对运动的联接称为运动副。
2.斜齿轮的端面参数为标准参数，而几何尺寸计算中，套用直齿轮公式时，应代入端面参数
3.铰链四杆机构ABCD中，已知AB=25mmBC=70mmCD=65mmAD=95mm当AD为机架时，是曲柄
摇杆机构，当AB为机架时，是双曲柄机构。
4.周转轮系按太阳轮是否运动分为行星轮系和差动轮系两类
5.直齿锥齿轮的强度计算是按齿宽中点处的当量直齿圆柱齿轮进行的。
6.经过动平衡的回转构件能达到静平衡。
三、作图题
1.在图示尖底从动件盘状凸轮机构中,凸轮作逆时针转动，绘出图中凸轮机构的压力角。
2、图示减速带传动，要求在图上标出：
1）n1的转向
2）画出带在传动过程中应力分布图，并指出最大应力发生在何处，写出解：
发生在带的紧边开始绕上小带轮处
max的表达式
max
四、自由度计算题
计算图示机构自由度，如有局部自由度、虚约束、复合铰链应指出，并判定机构运动是否确定。
（绘有箭头的构件为原动件）
解：
D为局部自由度
B为复合铰链
F为虚约束
F=3*6-2*8-1=1=原动件数
运动确定
五、齿轮机构计算题
已知齿轮1、2是一对外啮合正常齿制标准直齿圆柱齿轮，m=2mm,a=20°,z1=20,Z2=48;齿
轮3、4是一对外啮合标准斜齿圆柱齿轮,z3=16,Z4=37,mn=2.5mm,an=20°,试完成：
1计算直齿轮1的分度圆半径ri,齿顶圆半径rai,基圆半径rbi,及齿距（周节）pi;
2若斜齿轮3、4的中心距与直齿轮1、2的标准中心距相等，试求斜齿轮的螺旋角，并判断齿轮3
是否根切。
解：
①
mZUmm
20mm
z2ham
20
ra1
212
mm22mm
rb1
mzcos
P1
2
m6.28mm
20cos20mm18.8mm
cos=0.97
m
乙Z2
2
13
六、轮系计算题图示周转轮系中，试求：
转臂H的转速nH的大小和方向。
（1）n1、n4转向相同时；
（2）n1、n4转向相反时。
—F—~
已知各轮齿数分别为:
乙=15,
Z2=25,
Z3=20,Z4=60,
n1=200rpm,n4=50rpm,
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七、联接计算题
图示汽缸内的工作压力p=1.4MPa,内径D=220mm,缸盖与缸体间由沿圆周均布的10个普通螺栓相联
接，螺栓的许用应力[6]=120MPa，取残余预紧力F〃为工作载荷
1）
2）
3）
1.5倍。
试求:
大径d（mm）
12
16
18
20
小径d1（mm）
10.106
13.835
15.294
17.294
每个螺栓所受的工作载荷F;
每个螺栓所受的总拉力Fo；
计算所用螺栓公称直径d。
解：
1）
D2
空1.453191.6N
2）
3）
Fo
4
Q10
FF
5319.16
1.5FF13297.9N
41.3F13.5mm
所以，
八、齿轮强度计算题已知外啮合标准直齿圆柱齿轮减速器输出轴的转速n2=400r/min
189.8MPa,Zh=2.5，其余参数如下表所示。
验算齿轮传动的接触疲劳强度（忽略摩擦损失）注：
齿面接触强度条件式：
取公称直径d=16mm
，输入轴功率P1=4kW,K=1.4,Z
hZeZh
2KT1u1
bq2u
hMPa
W4>t
2%_0
17F我
二円7华峠9%
参数轮号\
m
（mm）
Z
b
（mm）
[ch-
MPa
小齿轮
2.5
20
55
600
大齿轮
2.5
50
50
540
E=
o
1）
2）
3）
九、轴承计算题
图示为受轴向载荷Fa作用的轴，两端用相同的70000AC型轴承支承,已知：
Fri=2100N，Fr2=4200N，Fa=1000N;有关参数见表，试求：
内部轴向力Fsi,Fs2，并在图上标出方向；轴承所受的轴向负荷Fai,Fa2；当量动负荷Pri，Pr2,并指出哪个轴承先失效。
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机械设计基础
一、单向选择题
1.如果原动件的数目大于机构自由度的数目，那么（b）。
A.具有确定性运动B•可以运动，但运动不确定
C.无法运动，机构可能损坏
2.在曲柄摇杆机构中，常以特性参数（c）作为判断其传力性能的标志。
A.摆角”B.极位夹角BC.传动角丫D.行程速比系数
3.凸轮机构在从动杆运动规律不变情况下，若缩小凸轮基园半径，则压力角（c）。
A.减小B.不变C.增大
4.一直齿圆锥齿轮，齿数Z=15,分度圆锥角=30，用齿条插刀进行展成法加工时，（a）根切。
A.不会B.一定C.不一定
5.在定轴轮系中，惰轮（介轮）的使用，（b）传动比的大小，（a）传动比的符号。
A.改变B.不改变C.不一定改变
6.刚性转子动平衡的条件是（c）。
A.总惯性力之和为零B.总惯性力矩之和为零
C.总惯性力和总惯性力矩之和都为零
7.螺纹联接防松的根本问题在于（d）
A.增加螺纹联接的轴向力
C.防止螺纹副的相对转动
8.在蜗杆传动中，其传动比
A.
B.
B.增加螺纹联接的横向力
D.增加螺纹联接的刚度
i=（c）。
dznz
=C.=-
dznz
最短杆与最长杆的长度之和小于或等于
刚性冲击；而从动件的运动规律为简谐
二、填空题
1.两构件在速度瞬心点的瞬时相对速度为
0
，瞬时绝对速度
不为0
2.铰链四杆机构中，凡是双曲柄机构，其杆长条件必须满足:
其余两构件的长度之和且必须—最短杆-作机架。
3.凸轮机构中，从动件的运动规律为等速运动时，将出现
运动时，将出现柔性冲击。
4.平行轴斜齿圆柱齿轮的正确啮合条件是端面模数和端面压力角分别相等。
5.齿轮机构的可分性是指传动比不受中心距变化的影响。
6.齿轮传动的主要失效形式有齿面胶合、塑性变形
7.平键是靠键的侧面来传递载荷；而楔键是靠上下面来传递载荷。
8.带传动的弹性滑动是由带的弹性变形引起的，它是不可避免的。
三、作图题
1.如图所示为一偏置曲柄滑块机构，用作图法画出:
1）滑块的行程H
2.v带传动的工作原理是什么？
在图上画出作用在与主动轮1接触胶带上的摩擦力方向和作用在与从动轮2接触胶带
上的摩擦力方向。
z1=20、Z2=60）,安装中心
四、机构自由度计算题
计算下面机构的自由度，并指出其中的局部自由度、虚约束、复
合铰链等，并判定机构运动是否确定。
（绘有箭头的构件为原动
件）。
解：
F=3*4-2*5-1=1=原动件数，运动是确定的。
五、齿轮机构计算题
在一对标准安装的外啮合渐开线正常齿制标准直齿圆柱齿轮传动中，已知=20、Z2=60o试求两轮下列尺寸
1中心距a、分度圆半径r1>r2;基圆半径r“、w;
2若改为两标准外啮合斜齿轮传动，参数不变（即n=20°,mn=2mm
距为82mm,求其螺旋角的大小
nH
nHn-ii1H10002.82800r/min方向与片相同
七、螺纹联接题
1.在图示的单个普通螺栓紧联接中，被联接件承受横向载荷Fp、摩擦系
数为f、可靠性系数为C。
试写出螺栓预紧力F'的表达式。
Fp
解：
fFCFp
CFp
2.如图1所示，方形盖板用四只板中心0点装有吊环。
已知F”=06F（F为单个螺钉的工作载）,螺钉许用应力[d]=120MPa,M16螺纹小径强度。
M16螺钉与箱体联接，盖
Fz=20kN，残余预紧力
di=13.835mm。
试校核螺钉的
答：
每个螺钉受力F旦
4
每个螺钉总拉力F总
1.3F总
-69.2MPa
5000N
F1.6F
8000N
4d1
所以是合格的八、轴承计算题
一个水泵选用一对型号为6307型滚动轴承，基本额定动载荷C33200N，轴承转速为2900r/min,
两端轴承受到的径向力相等，均为1810N,I端轴承所受轴向力为740N,II端轴承不受轴向力的作用，
要求轴承的工作寿命为15000h，载荷平稳fp1，工作温度低于120度fT1，问此对轴承能否满足要
九、综合分析题
图示为一传动装置，蜗杆为主动，通过蜗轮再带动一对直齿圆锥齿轮传动，输出轴上锥齿轮4的转向如
图所示。
试求：
（1）为使n轴上所受轴向力较小，在图上标出蜗杆、蜗轮的旋向；
（2）在图上标出蜗杆、蜗轮的转向；
（3）在图上画出蜗轮2及锥齿轮3啮合点处的各作用力方向（用三个分力表示，进入纸面的力画从纸面出来的力画O）。
机械设计基础
二、填空题
1.两构件通过面接触组成的运动副称为低副；两构件通过点或线接触组成的运动副称为高副
2.家用缝纫机在使用时，有时会出现踏不动或倒车现象，这是由于_处于死点位置—而引起的。
正常运
转时，借助于皮带轮的惯性消除这种不良影响。
3.一对齿轮传动中，纯滚动的两个圆是节圆，啮合角与两齿轮节圆上的压力角相等。
4.差动轮系是指自由度为2的周转轮系。
5.常用联接螺纹用圆锥牙型，传动螺纹用圆柱牙型。
6.齿轮的齿面疲劳点蚀经常发生在—靠近节线的齿根面上（接触疲劳强度最低）_。
7.设计V带传动时，应根据V带的带型来确定小带轮的直径。
8.刚性回转体的静平衡条件：
分布于转子上的各个偏心惯性力的合力为零或质径积的向量和为
零_，而动平衡条件为：
当转子转动时，转子上分布在不同平面内的各个质量所产生的空间离心
惯性力系的合力及合力矩均为零。
三、作图题
1.试画出机构在图示位置的压力角a和传动角丫，并标出其极位夹角B。
2.在图中OA分别为盘状凸轮的回转中心和形心，试在图中画出凸轮的偏距圆、基圆、B点的压力角
B点从动件的位移s，行程h。
四、机构自由度计算
计算图示机构的自由度，若存在局部自由度、虚约束、复合铰链,并判定机构运动是否确定。
（绘有箭头的构件为原动件）。
答:
F=3*3-2*3-2=1=原动件数、运动是是确定的。
请指出,
112mm其中，
1）大齿轮2的模数m、压力角a2和齿数Z2；
2）
计算小齿轮的尺寸:
分度圆半径
r1，基圆半径
rb1，分度圆齿距p1。
解:
（1）m2
m1
4mm1
220
a0.5m1z1m2z2
（2）r1
m1z1
2
32mm
rb1
r1cos
130.07mm
P
m1
12.56mm
六、
联接计算题
五、齿轮机构计算题
一对标准安装的外啮合渐开线正常齿制标准直齿圆柱齿轮传动中，已知安装中心距为小齿轮的各有关参数为：
m=4mm,a1=20°，齿数乙=16。
试确定：
图示凸缘联轴器，其左右两联轴节用4只普通螺栓联接，传递的转矩T=200Nm两联轴节间的摩擦系数f=0.15,螺栓的许用应力为[]=77MPa，若取可靠性系数C=1.2，试确定螺栓小径di?
fF°r1$amCT
所以，z240
F。
CT
fr1D「3「4
1.220000Nmm
0.15904mm
444.4N
3.09mm
4
七、齿轮传动计算题
2KT
试应用公式f1YFaYsafMPa，分析:
bdg
1）哪个齿轮弯曲强度弱；2）验算最弱齿轮的弯曲疲劳强度。
已知：
Pi=10kW、ni=955r/min、m=3mm、K=1.6
小轮
大轮
Z1
b1
mm
YFa1
YSa1
[bF]1
MPa
Z2
b2
mm
YFa2
YSa2
[bF]2
MPa
20
65
2.8
1.55
460
60
60
2.27
1.73
400
解:
（"因为YFa1YFa2
所以，小齿轮弯曲强度弱
d1mz1320mm60mm
2kTkYFa1YSa11000002.81.55MPa118.7MPa460MPa
bd1m65603
八、轴承计算题
某深沟球轴承，基本额定动负荷
所以，小齿轮合格
C54200N，轴承I受径向力Fr1=1000N,轴向力Fa1=1425N,轴承II
受径向力Fr2=2000N,轴向力Fa?
=625N,转速n=1440r/min，工作中受等冲击fp1.5，工作温度低
于120度fT
Lh週
60n
1，问此轴承的工作寿命可达多少小时?
fTC
fpP
e
Fa/FrFa/Fr0.37
X
Y
X
Y
1
0
0.4
1.6
林；■
匹二空匚沁讶汕/乂
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云兰傀須述’“中匕
*严丄卩竺号0
九、综合分析题
电动机经带传动二级齿轮减速器的减速传动系统，要求在图上标出：
1）带传动符合紧边在下时，各轴转向；
2）
减速器中间轴（川轴）上齿轮2、3轴向力
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